基于PSO-BP神经网络的临时支架支撑力自适应控制

为了使临时支架的支撑力更好地与矿压相适应,提高支架的支护能力,以双联自移式临时支架为研究对象,提出了基于粒子群优化（PSO）-BP神经网络的临时支架支撑力自适应控制方法。利用PSO算法的全局搜索能力及快速收敛特性对BP神经网络的初始权值进行优化,提高BP神经网络的收敛速度;再通过优化后的BP神经网络实现PID参数在线自调整,构建PSO-BP神经网络优化PID控制器,使临时支架的支撑力更快速、准确地达到预定值,实现临时支架支撑力自适应控制,避免因支护力和顶板压力不匹配而对顶板造成破坏。用单位阶跃信号模拟临时支护支架的期望初撑力进行实验验证,结果表明,与BP神经网络优化PID控制器及传统PID控制器相比,PSO-BP神经网络优化PID控制器可以更快、更准确地达到预期的初撑力,调整时间仅为0.5s且基本不存在超调。根据实际地质条件仿真模拟开挖支护过程中支架受到的顶板压力,研究3种控制器的支撑力自适应控制效果,结果表明,在PSO-BP神经网络优化PID控制器的控制下,系统误差仅为0.02 MPa,误差最小,控制效果最好。     

基于模糊PID控制的永磁同步电机矢量控制研究

为了提高永磁同步电机的控制性能和抗干扰能力,针对传统PID控制性能效率不高,以及对工作环境变化的适应性差等问题,通过对比研究传统PID控制和模糊PID控制两者的控制性能,提出了一种基于模糊PID控制的智能控制方法。在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型并进行仿真实验,对传统PID控制和模糊PID控制对永磁同步电机控制效果进行对比。实验结果表明,模糊PID控制器相对于传统的PID控制器超调量小、调节时间短,具有更强的可靠性。     

直驱式巷道超前支架油缸控制方法

考虑到传统的阀控液压系统存在伺服阀容易因受到油液污染而无法正常工作、阀控液压系统效率低、节流损失大、造成能源浪费等问题,研究一种基于伺服电机直驱液压泵的超前支架电液控制方法.伺服电机直驱液压泵系统由于电机的启动和转向过程中存在滞后性,因此使用常规PID算法的控制效果较差,使用模糊PID算法对伺服电机直驱液压泵系统进行控制.使用Matlab/Simulink仿真软件建立本文研究的直驱泵控巷道超前支架控制系统的仿真模型,并建立超前支架的实验样机,使用常规PID与模糊PID算法进行对比研究,研究结果表明:模糊PID算法作用下,伺服电机直驱液压泵的超前支架液压缸位置变化的超调量更低,调整速度更快,能够快速跟踪给定信号曲线,具有较好的鲁棒性.     

飞航导弹自动驾驶仪系统控制方案研究

为了克服飞航导弹运动过程中的非线性、时变性和不确定性对自动驾驶仪系统性能的不良影响,进一步提高导弹的飞行质量,对自动驾驶仪系统及其采用的控制方案进行了研究;首先对系统的整体结构进行了分析,然后在介绍经典PID方案的基础上,分别采用模糊自调整PID方案和神经网络自适应PID方案设计了导弹姿态运动控制器,最后进行了仿真实验;仿真结果的对比展示了所设计控制器良好的品质,验证了将模糊控制和神经网络应用于飞航导弹自动控制中的可行性和有效性,为其它非线性控制理论与导弹传统控制相结合以进一步提高导弹控制系统的性能奠定了基础。     

单级倒立摆控制方法研究

倒立摆系统是一非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统,以其自身的不稳定性而难以控制,也因此成为自动控制实验中验证控制策略优劣的极好的实验装置.针对直线单级倒立摆系统的平衡控制问题,对其进行数学建模并进行了能控性分析,采用PID,LQR,模糊变结构3种不同的控制方法,并在Matlab环境下进行仿真,控制效果的实验对比证明了3种方案对系统平衡控制的有效性,同时也展示了它们的控制品质和特性.PID控制结构简单易于实现,LQR控制较PID控制超调量小,调节时间短,且稳定性优于PID控制器,模糊变结构控制器具有较优的鲁棒性及瞬态特性,系统受到参数摄动和外干扰时具有不变性,超调最小.3种控制策略仿真的对比结果对该方向的研究具有理论指导意义.     

直升机智能PID控制研究

针对直升机俯仰角度控制和旋转轴速度控制需求,对模糊PID控制、神经网络PID控制和免疫PID控制在不同控制规律下的系统控制效果进行了对比研究。仿真实验表明,神经网络PID控制器准确性最高,系统响应无误差,稳定性较好,但响应时间较长;模糊PID控制器系统动态响应时间较快,系统稳定性相对最好,但存在微量误差;免疫PID控制器控制直升机旋转轴时,系统响应速度和稳定性明显优于其他两类控制器,但对俯仰角控制效果差。     

制浆废水厌氧处理过程中pH的控制算法研究

以山东某纸厂的制浆废水厌氧处理过程为背景,建立了pH调节系统的数学模型,组建了模糊PID控制系统,并用Matlab仿真软件对其进行了仿真;研究比较了PID控制、模糊控制和模糊PID控制的阶跃响应、抗干扰响应,对比分析了模型参数摄动时这3种控制算法的鲁棒性能;从仿真结果看,模糊PID的阶跃响应既具有模糊控制的快速性又具有PID控制的稳态无误差,在受到干扰后可以很快恢复到稳态值,达到比较好的控制效果;模型参数发生摄动后,模糊PID控制超调量相对较少,稳态误差为零,但要在200s时才基本稳定;实验证明模糊PID控制算法的综合性能最好。     

基于模糊PID的电梯升降速度自动控制方法

针对现有控制方法对电梯升降速度进行控制时存在噪声大、运行速差超过允许范围的问题,本文基于模糊PID的电梯升降速度自动控制方法进行设计研究。文章首先引入数学思想建立电梯模型,计算电梯在最恶劣运行条件下电动机的最大功率;然后结合模糊PID,在电梯当中增加降速度自动模糊控制器;最后利用修正后的电梯升降速度控制规则,实现对电梯升降速度的控制。通过对比实验证明,本文设计的新的控制方法在实际应用中能够有效降低电梯运行时产生的噪声,并将电梯运行速差控制在合理范围内,可有效提高电梯升降速度的控制精度。     

基于群智能优化算法与MATLAB仿真的高温炉模糊PID温度控制系统设计

针对高炉燃烧器温度控制问题,提出一种PSO-模糊PID的温度控制方法。首先,对模糊PID控制方法进行了研究与探讨;然后,在模糊PID控制方法的基础上,引入粒子群优化算法对PID参数进行优化;最后通过对比实验验证提出方法的有效性与可行性。测试结果表明：粒子群优化算法能够对模糊PID控制系统进行优化,且经过粒子群优化算法优化后的模糊PID控制系统进入稳态所需的时间大大减少,超调幅度达到最低,且在整个控制过程中没有出现震荡情况。可知设计温度控制方法具有可行性和有效性,且响应速度快、稳定性高,能够实现提高温度控制系统自适应能力的目的,继而实现对高炉燃烧器温度进行调节与控制。     

模糊控制与PID控制的对比及其复合控制

在对PID控制与模糊控制进行对比的基础上提出了一种模糊PID复合控制方案.首先,分别设计了一个常规PID控制器和一个基本模糊控制器;然后,对两种控制方案进行了仿真对比研究,并对它们的优缺点进行了评价;最后,为了将两种方案取长补短、优势互补,设计了一种模糊PID复合型控制器.该复合控制器根据偏差范围的大小,通过模糊控制与...     

变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用

以高温马弗炉为被控对象,着重阐述如何在高温马弗炉的升温过程中将变论域方法与一般模糊PID控制两者结合起来,实现变论域模糊PID控制。这样,在一些对温度要求较苛刻的情况下,系统可以保证超调更小、响应更快、抗干扰能力强。并基于变论域模糊PID算法设计一个模糊PID控制器。最后对整个系统在Matlab环境下进行仿真实验,对比一般模糊PID控制和变论域模糊PID控制的动、静态性能,从实验角度深入分析验证变论域模糊PID控制具有更佳的性能参数和控制效果。     

薄煤层无人工作面自动化开采技术应用

针对某矿薄煤层保护层安全高效开采的需求,提出了对其2号薄煤层进行上保护层无人工作面开采的设计方案;根据2号薄煤层22201首采保护层工作面的实际情况,给出了22201无人工作面的采煤机、液压支架、刮板输送机的配套选型,详细介绍了22201无人工作面自动化控制系统的网络结构及采煤工艺。现场工业性试验结果表明,该方案可自动完成割煤、移架、推刮板输送机和顶板支护等生产流程,实现了薄煤层工作面的自动化开采。     

自动化工作面液压支架控制器设计

针对目前大多数煤矿仍采用手动方式操控液压支架控制器而导致作业效率低、操作安全性差等问题,介绍了一种自动化工作面液压支架控制器的硬件设计方案,重点阐述了该控制器集控功能及自诊断功能的实现方案。该控制器采用双控制核心结构及双RS485总线通信模式,可对液压支架顶板压力、推溜位移、采煤机位置等信息进行实时监测、处理及上传;可根据端头控制器发来的工艺指令自动跟踪采煤机,完成自动拉架、自动推溜等自动化采煤作业流程;采用I2C总线通信方式实现了自诊断功能,可实时监测并修正液压支架的故障动作信号。地面工业性试验及故障模拟实验验证了该控制器设计方案的正确性。     

Electrohydraulic force control design of a hardware-in-the-loop load emulator using a nonlinear QFT technique

This paper presents the design of a robust force control system for an electrohydraulic load emulator utilized as part of a hardware-in-the-loop flight simulation experiment. In this application, the force controlled hydraulic actuator is used to artificially recreate in-service loads upon a second hydraulic flight actuator operated in closed-loop position control. Electrohydraulic force control is more difficult than electrohydraulic position tracking because the load dynamics influence the force transfer function in a way that makes it challenging to develop an accurate force tracking system using simple feedback control. Nonlinear quantitative feedback theory (QFT) is applied in this paper to address this issue. First, an effective and robust feedback controller is designed by nonlinear QFT to desensitize the force control loop to nonlinear servovalve flow/pressure effects and typical system uncertainties. A secondary compensator is also designed within the QFT framework to extend the force tracking bandwidth with respect to the load motion. Experiments demonstrate acceptable force tracking performance within the scope of a representative flight-simulation experiment.     

基于模糊PID对AGV的纠偏控制

针对自动导引车辆AGV沿着既定路线行走时,由于外界不确定因素的影响而偏离既定路线的问题,提出了基于视觉CCD引导方式对AGV的行驶路径进行数据采集,以位置偏差和方向偏差作为纠偏控制系统的输入,同时基于模糊推理和PID控制策略对AGV行走进行纠偏。利用该控制策略,提高控制系统的鲁棒性、智能性、快速性、准确性。在Simulink仿真环境中进行了动态仿真,与常规的PID控制器相比,该控制系统能够更精确地对AGV的行驶过程进行实时纠偏。     

基于S7-300 PLC的液压支架自动控制系统

以两柱掩护式液压支架为例,介绍了一种基于S7-300 PLC的液压支架自动控制系统的设计。该系统采用控制系统软件对安装在立柱上的压力、下缩量、倾角等传感器测得的数据进行智能分析,实现对电磁阀组的启停,使液压支架自主运行。实际应用表明,该系统实现了对井下液压支架的远程实时在线监测和控制。     

基于模糊滑模控制的液压支架推溜系统研究

针对电液控制液压支架在自动跟机过程中推溜不齐问题,提出基于模糊滑模变结构控制方案.通过建立被控液压系统的数学模型,与定义的切换函数结合,然后进行滑模控制律设计,得到滑模变结构函数.通过Matlab软件验证模糊滑模控制系统的可靠性,由仿真结果可得:该方法在自动跟踪调节液压支架推溜方面,其控制效果得到优化.     

基于PM31系统的液压支架成组多架同步自动控制的研究

针对PM31液压支架电液控制系统存在单个支架的非自动控制效率低、成组单架的顺序自动控制速度滞后于割煤速度的问题,提出了一种利用该系统中液压支架控制器的固有程序来实现成组多架同步自动控制的方案,即通过干线电缆及终端器将每个支架的控制器互联,控制器根据采集到的支架推移行程传感器和立柱压力传感器中的数据控制电磁、电液驱动装置执行成组支架同步动作。实践表明,该方案应用效果良好,大大提高了综采工作面的回采效率。     

链条锅炉的节能控制系统研制

链条锅炉是重要的工业民用设备，针对大多数链条锅炉效率和自动化水平低下的现状，研制了一种适于链条锅炉的先进的节能自动监控系统。该系统运用PLC实现整体控制，运用变频器调节鼓风、引风和炉排电动机，运用工业计算机实现上位机监控。在控制系统中，常规控制和智能控制并存，在燃烧控制中采用模糊-PID复合控制器，同时，采用了风煤比在线自寻优控制策略，维持锅炉的最佳工况工作。该系统已经成功应用于白城机务段4台10t链条锅炉上，系统运行平稳，节能效果显著。     

基于非线性模糊滑膜控制算法的多缸液压设备同步控制研究

为满足液压设备多缸同步操作的控制需求,提出一种非线性模糊滑膜控制算法研究。以多缸液压设备的控制特性为基础建模,并获取模型的切换函数；借助液压缸与负载力平衡方程,完成多级液压缸的换级处理,再联合液压设备同步速度计算结果,确定节流缓冲控制条件,实现对设备的同步控制。利用AMESim软件设计仿真实验,得到加速度、速度、位移差三项指标数值,结果显示非线性模糊滑膜控制算法能够更好第控制多缸液压设备的同步操作需求。